Essendo un dispositivo a basso consumo ampiamente utilizzato nelle apparecchiature elettroniche,il DS1302è incentrato su precise funzioni di registrazione orologio/calendario in tempo reale. Supporta il monitoraggio dimensionale di secondi, minuti, ore, giorni, settimane, mesi e anni, dispone di compensazione automatica dell'anno bisestile ed è compatibile con i formati orari di 12/24 ore. Questo articolo presenterà in modo esaustivo il classico chip orologio in tempo reale DS1302 lanciato da Maxim Integrated.
Introduzione al DS1302
Produttore di DS1302
DS1302Funzioni dei perni
Numero PIN Nome del perno Descrizione 1 Vcc2 Secondo ingresso di alimentazione. Il DS1302 viene alimentato tramite questo pin quando Vcc2 è maggiore di Vcc1 + 0,2 V. 2, 3 X1 e X2 Utilizzato per collegare un oscillatore a cristallo esterno da 32.768kHz. 4 GND Terra 5 CE Questo pin è impostato su livello alto durante le operazioni di lettura o scrittura. 6 I/O (linea dati) Questo è un pin dati bidirezionale per l'interfaccia a 3 fili. 7 SCLK (orologio seriale) Utilizzato per sincronizzare il movimento dei dati sull'interfaccia seriale. 8 Vcc1 L'alimentatore ricaricabile è collegato a questo pin.
DS1302Parametri dimensionali del pacco
Il DS1302è comunemente disponibile in confezioni come DIP (Dual In-line Package), con parametri dimensionali variabili per confezioni diverse.
| PNG | 5,9 MIN | 5,9 POLLICI MASSIMO | 10,9 MIN | 10,9 POLLICI MASSIMO | 14,9 MIN | 14,9 POLLICI MASSIMO | 19,9 MIN | 19,9 POLLICI MASSIMO |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| UN IN | 0,100 | 0,190 | 0,100 | 0,240 | 0,100 | 0,310 | 0,100 | 0,340 |
| BIN | 0,100 | 0,290 | 0,100 | 0,410 | 0,100 | 0,610 | 0,100 | 0,640 |
| CIN | 0,120 | 0,340 | 0,120 | 0,340 | 0,120 | 0,540 | 0,120 | 0,340 |
| D IN | 0,300 | 0,540 | 0,250 | 0,450 | 0,210 | 0,320 | 0,200 | 0,340 |
| EIN | 0,300 | 0,320 | 0,300 | 0,320 | 0,300 | 0,320 | 0,300 | 0,320 |
| FIN | 0,150 | 0,140 | 0,100 | 0,130 | 0,120 | 0,120 | 0,120 | 0,140 |
| GIN | 0,060 | 0,110 | 0,070 | 0,100 | 0,080 | 0,110 | 0,080 | 0,110 |
| HIN | 2.10 | 3.10 | 2,70 | 3.10 | 2,90 | 3.10 | 2,90 | 3.10 |
| IO DENTRO | 0,900 | 0,940 | 0,900 | 0,940 | 0,900 | 0,940 | 0,900 | 0,940 |
| JIN | 0,090 | 0,092 | 0,090 | 0,092 | 0,090 | 0,092 | 0,090 | 0,092 |
| PARENTE | 0,010 | 0,021 | 0,010 | 0,021 | 0,010 | 0,021 | 0,010 | 0,021 |
DS1302Modelli CAD
Specifica DS1302
| Parametri di specifica | Dettagli |
|---|---|
| Modello del prodotto | DS1302 |
| Descrizione | IC RTC CLK/Calendario SER 8-DIP |
| Categoria | Circuito integrato (IC), Orologio/Temporizzazione - Orologio in tempo reale |
| Produttore | Maxim Integrato |
| Confezione | Tubo |
| Stato del componente | Obsoleto |
| Tipo | Orologio/Calendario |
| Caratteristiche | Anno, NVSRAM, caricatore di mantenimento |
| Dimensioni della memoria | 31B |
| Formato ora | OO:MM:SS (12/24 ore) |
| Formato data | AA-MM-GG-gg |
| Interfaccia | Seriale a 3 fili |
| Numero parte base | DS1302 |
| Descrizione della confezione del produttore | 0,300" DIP-8 |
| Stato | Transizione |
| Frequenza massima dell'orologio | 0,032 MHz |
| Metodo di accesso alle informazioni | Seriale a 3 fili |
| Codice JESD-30 | R-PDIP-T8 |
| Codice JESD-609 | 00 |
| Numero di terminali | 8 |
| Numero di timer | 0,0 |
| Larghezza RAM dati su chip | 8 |
| Temperatura operativa minima | 0°C |
| Temperatura operativa massima | 70°C |
| Materiale del corpo della confezione | Plastica/resina epossidica |
| Codice del pacchetto | IMMERSIONE |
| Codice equivalente del pacchetto | DIP8.3 |
| Forma del pacchetto | Rettangolare |
| Alimentazione elettrica | 3/5 |
| Stato di qualificazione | Non qualificato |
| RAM (Parole) | 31 |
| Sottocategoria | Temporizzatori o RTC |
| Corrente di alimentazione massima | 1,28 mA |
| Tensione di alimentazione nominale | 5,0 V |
| Tensione di alimentazione minima | 2,0 V |
| Tensione di alimentazione massima | 5,5 V |
| Tipo di montaggio | Foro passante |
| Tecnologia | CMOS |
| Grado di temperatura | Commerciale |
| Finitura terminale | Stagno/Piombo (Sn/Pb) |
| Modulo terminale | Foro passante |
| Spaziatura dei terminali | 2,54 mm |
| Posizione del terminale | Doppio |
| Tempo minimo | Secondi |
| Volatile | SÌ |
| Funzionalità aggiuntive | Trasferimento dati RAM in modalità burst; Corrente di cronometraggio = 0,3 µA |
Caratteristiche DS1302
Il DS1302 è un chip orologio in tempo reale (RTC) ampiamente utilizzatocon le seguenti caratteristiche principali:
Monitoraggio completo del tempo: Registra con precisione secondi, minuti, ore, giorno della settimana, data (giorno del mese), mese e anno. Lo ha fattocompensazione dell'anno bisestileche rimane valido fino all'anno 2100 e può regolare automaticamente la data per i mesi con meno di 31 giorni.
Flessibilità del formato dell'ora: Supporta sia il formato 24 ore che quello 12 ore, con un indicatore AM/PM per la modalità 12 ore.
Batteria: RAM supportata: Incorpora 31 byte diRAM statica non volatile (NV SRAM). Questa memoria può conservare i dati anche quando l'alimentazione principale è disconnessa, grazie ad una batteria di backup (ad esempio, CR2032).
Interfaccia seriale semplice: Utilizza un'interfaccia seriale sincrona a 3 fili (inclusi pin CE/RST, I/O e SCLK). Può comunicare facilmente con i microcontrollori e supporta entrambitrasferimento dati a byte singoloEtrasferimento in modalità burst(consentendo di leggere o scrivere fino a 31 byte consecutivi contemporaneamente).
Doppio pin di alimentazione: Dotato di due pin di alimentazione (VCC per alimentazione principale e VCC2 per alimentazione di backup). Quando l'alimentazione principale viene a mancare, passa automaticamente alla batteria di backup per garantire un cronometraggio continuo.
Ampio intervallo di tensione e bassa potenza: Funziona entro un intervallo di tensione compreso tra 2,0 V e 5,5 V. Ha un consumo energetico estremamente basso, in genere inferiore a 300 nA a 2,0 V, e può mantenere i dati di clock e RAM con un consumo energetico inferiore a 1 μW.
Caricatore di mantenimento programmabile: Dispone di un caricabatterie di mantenimento programmabile per la batteria di backup (VCC2), che può integrare in modo intelligente la potenza della batteria.
Confezione compatta: Disponibile in contenitori DIP (Dual In-line Package) a 8 pin o SO (Small Outline), che occupano uno spazio minimo sul circuito stampato.
Adattabilità alla temperatura:
- Grado commerciale: Funziona tra 0°C e 70°C, adatto per applicazioni generiche.
- Grado industriale (opzionale): Può funzionare in un intervallo di temperature più ampio da -40°C a + 85°C, adatto ad ambienti industriali difficili.
Compatibilità TTL: Compatibile con i livelli TTL (quando VCC = 5 V), facilitando l'integrazione nei tradizionali progetti di sistemi a 5 V.
Efficienza in modalità burst: La modalità burst per il trasferimento dei dati RAM consente la lettura e la scrittura efficiente di grandi quantità di dati.
Conservazione affidabile dei dati: Garantisce il passaggio continuo all'alimentazione di backup durante le interruzioni di corrente, prevenendo perdite di tempo e di dati RAM.
Ampio ambito di applicazione: Certificato da organizzazioni come Underwriters Laboratories (UL) ed è ampiamente utilizzato nell'elettronica di consumo, nei sistemi di controllo industriale e nei dispositivi portatili.
Applicazioni DS1302
| Requisiti dello scenario | Supporto delle funzionalità principali di DS1302 | Casi tipici |
|---|---|---|
| Portatile/alimentato a batteria | Basso consumo energetico (corrente di standby < 300nA) + batteria di riserva | Stazioni meteo da campo, orologi portatili fai da te |
| Integrazione semplificata del controller principale | Interfaccia seriale a 3 fili (CE/I/O/SCLK), che riduce l'utilizzo dei pin | Calendari perpetui del microcontrollore 8051, progetti Arduino |
| Non perdita di dati/ora | RAM da 31 byte + batteria di riserva | Sistemi di rilevazione presenze, registratori industriali |
| Tempismo accurato a lungo termine | Compensazione anno bisestile (fino a 2100) + garanzia base di precisione | Orologi elettronici, cronometraggio domestico intelligente |
Soluzioni alternative per DS1302
| Numero di parte | Descrizione | Produttore |
|---|---|---|
| DS1202N | Orologio in tempo reale, volatile, 0 timer, CMOS, PDIP8 | Semiconduttore di Dallas |
| DS1202 | Orologio in tempo reale, volatile, 0 timer, CMOS, PDIP8 | Semiconduttore di Dallas |
| DS1302N+ | Orologio in tempo reale, CMOS, PDIP8, DIP-8 | Semiconduttore di cipresso |
| DS1302N | Orologio in tempo reale, volatile, 0 timer, CMOS, PDIP8, 0,300 pollici, plastica, DIP-8 | Prodotti integrati Maxim |
| DS1302 | Orologio in tempo reale, volatile, 0 timer, CMOS, PDIP8, 0,300 pollici, DIP-8 | Semiconduttore di Dallas |
Conclusione
In sintesi, come classico chip orologio in tempo reale collaudato nel tempo,il DS1302ha guadagnato una solida posizione in numerosi campi come l'elettronica di consumo, il monitoraggio industriale e lo sviluppo integrato, grazie alla sua precisa capacità di cronometraggio, alle caratteristiche di basso consumo, al semplice design dell'interfaccia a 3 fili e alle affidabili funzioni di commutazione della doppia alimentazione e conservazione dei dati. Sebbene il mercato dei chip per orologio in tempo reale continui a vedere nuovi prodotti con maggiore precisione e più funzioni (come il DS3231 con compensazione della temperatura), il DS1302, con le sue prestazioni equilibrate, il basso costo e le funzionalità facili da usare, rimane la scelta preferita per progetti di piccole e medie dimensioni, pratiche di insegnamento e scenari con esigenze di temporizzazione di base. Dalla gestione del cronometraggio quotidiano negli orologi elettronici, alla garanzia della sincronizzazione temporale nelle apparecchiature industriali, al supporto delle pratiche creative dei produttori, il DS1302 interpreta l'essenza del "classico" attraverso le sue caratteristiche tecniche: potrebbe non essere la scelta più estrema in termini di parametri, ma con la sua stabilità, facilità d'uso e forte adattabilità, continua a fornire un riferimento temporale affidabile per vari sistemi elettronici. Per gli sviluppatori, comprendere il principio di funzionamento e la logica applicativa del DS1302 non significa solo padroneggiare l'uso di un singolo chip, ma anche un'ottima pratica per l'apprendimento approfondito della tecnologia dell'orologio in tempo reale, dei tempi di comunicazione seriale e dei concetti di progettazione a basso consumo. In futuro questo chip continuerà a svolgere un ruolo insostituibile nei settori in cui eccelle.
Scheda tecnica DS1302
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